laser welding working principle and application

In-depth understanding of laser welding: working principle and application

Comprensión profunda de soldadura láser: principio de funcionamiento y aplicación. La soldadura láser es un proceso que utiliza un rayo láser para unir metales o termoplásticos para formar una soldadura. Como tal fuente de calor concentrada, la soldadura láser se puede realizar a altas velocidades de soldadura en metros por minuto en materiales delgados, mientras que en materiales más gruesos se pueden producir soldaduras estrechas y profundas entre piezas de bordes cuadrados.

2 modos de soldadura láser

El principio de la soldadura por láser se puede dividir en dos modos de operación fundamentalmente diferentes. Son la soldadura por conducción de calor y la soldadura por penetración profunda con láser. El modo de interacción del rayo láser con el material que está soldando dependerá de la densidad de potencia a la que el rayo golpea la pieza de trabajo. Cuando la densidad de potencia es inferior a 104-105 W/cm2, se trata de soldadura por conducción de calor. En este momento, la profundidad de penetración es poco profunda y la velocidad de soldadura es lenta; relación de aspecto

Laser welding is usually done with a keyhole mechanism using higher power densities. When a laser beam is focused on a spot small enough, to produce a power density of typically >106-107 W/cm2, the material in the beam path not only melts but evaporates.A large amount of heat is then carried away by conduction. Focused laser beam It then penetrates the workpiece, creating a cavity known as the “keyhole”.It is filled with metal vapor. (which in some cases can even be ionized, forming a plasma).

El láser de alta densidad de potencia se enfoca en la superficie de la pieza de trabajo y se evapora para formar un pequeño orificio. Este orificio absorbe toda la energía de la luz incidente. El calor se transfiere desde la pared exterior de la cavidad de alta temperatura para derretir el metal que rodea la cavidad. La evaporación continua del material bajo la irradiación del rayo láser produce vapor a alta temperatura. La tensión superficial de la capa de la pared formada por el flujo de líquido fuera de la pared del orificio está en equilibrio con la presión de vapor generada continuamente en la cavidad del orificio y mantiene una dinámica. balance.

El rayo entra continuamente en el orificio pequeño y el metal fundido que rodea la pared del orificio avanza con el rayo principal. El metal fundido llena el espacio dejado por el orificio pequeño y se condensa, formando así una soldadura.

Aplicaciones de la soldadura por láser

La soldadura láser se utiliza principalmente en la construcción naval, automotriz, aeroespacial, fabricación de maquinaria y muchos otros campos. Por ejemplo, en la industria automotriz, la soldadura de placas a medida puede conectar placas de acero de diferentes materiales y espesores. De esta manera, se podría reducir el peso de la carrocería del automóvil y reducir el desperdicio de material. En la industria de fabricación de aviación, el fuselaje de la aeronave se compone de muchas partes. La soldadura láser reemplaza la tecnología tradicional de conexión con remaches, lo que reduce el peso del fuselaje en un 15 %. En la industria de la construcción naval, la tecnología de soldadura láser tiene las características de alta eficiencia y gran profundidad de penetración. De esta manera, se podría reducir la carga de trabajo de la soldadura de muelles y mejorar la precisión de fabricación.